DE102014010109A1 - missile - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Flugkörper (1), aufweisend eine Längsachse (100) und umfassend einen Grundkörper (8), wobei sich der Grundkörper (8) entlang der Längsachse (100) erstreckt, eine Antriebseinheit (7), die elektrisch betreibbar ist, und einen Energiespeicher (4), mit dem elektrische Energie speicherbar ist, wobei der Energiespeicher (4) innerhalb des Grundkörpers (8) entlang der Längsachse (100) verschiebbar angeordnet ist.The invention relates to a missile (1) comprising a longitudinal axis (100) and comprising a base body (8), wherein the base body (8) extends along the longitudinal axis (100), a drive unit (7) which is electrically operable, and an energy store (4), with which electrical energy can be stored, wherein the energy store (4) within the base body (8) along the longitudinal axis (100) is arranged displaceably.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flugkörper, insbesondere einen elektrisch angetriebenen Flugkörper.The present invention relates to a missile, in particular an electrically driven missile.
Ein derartiger Flugkörper ist beispielsweise aus der
Ein Einsatzbereich von einem Flugkörper besteht beispielsweise darin, ein Wirkmittel unter hohen Sicherheitsanforderungen und mit hoher Geschwindigkeit und hoher Treffergenauigkeit in ein bewegtes Ziel zu führen. Dabei können in verschiedenen Flugphasen verschiedene Anforderungen an das Stabilitätsmaß eines Flugkörpers gestellt werden. Dieses statische Stabilitätsmaß eines Flugkörpers wird mit folgender Formel beschrieben: One area of use of a missile, for example, is to guide an agent under high safety requirements and with high speed and high accuracy of hit into a moving target. Different requirements for the stability measure of a missile can be made in different flight phases. This static measure of stability of a missile is described by the following formula:
Die Maße eines beispielhaften Flugkörpers
Es ist daher ein Nachteil bei bekannten Flugkörpern, dass Stabilitätsmaß und Manövrierbarkeit bereits während des Entwurfs des Flugkörpers festgelegt werden müssen. Eine nachträgliche Änderung ist konstruktiv nur sehr eingeschränkt möglich.It is therefore a disadvantage of known missiles that stability measurement and maneuverability must already be determined during the design of the missile. A subsequent change is structurally possible only to a very limited extent.
Außerdem wird bei konventionellen Flugkörpern der erzeugte Schub durch den Antrieb festgelegt. Dabei ist im Allgemeinen ein erzeugter Triebwerksschub nicht änderbar. Dieses bedeutet, dass der Schub von der Zündung des Triebwerks bis zu dessen Abschalten durchgängig nahezu konstant ist. Somit sind auch hier Änderungen, insbesondere während des Fluges, nicht möglich, sodass die Flexibilität bei dem Betrieb des Flugkörpers sehr eingeschränkt ist.In addition, in conventional missiles, the generated thrust is determined by the drive. In general, a generated engine thrust can not be changed. This means that the thrust from the ignition of the engine until its shutdown is consistently almost constant. Thus, even here, changes, especially during the flight, are not possible, so that the flexibility in the operation of the missile is very limited.
Schließlich hängt die Reichweite von konventionellen Flugkörpern in einem hohen Maße von der Größe des verwendeten Triebwerks, d. h. vom Kaliber, von der Größe selbst und von dem Gewicht des Triebwerks ab. Dadurch sind bei Reichweitenerhöhungen oft grundlegende Änderungen und damit kostenintensive Neuentwicklungen hinsichtlich Struktur, Aerodynamik, Schwerpunkt und weiterer Gesichtspunkte des Flugkörpers notwendig.Finally, the range of conventional missiles depends to a large extent on the size of the engine used, i. H. of the caliber, the size itself and the weight of the engine. As a result, in the case of range increases, fundamental changes and thus cost-intensive new developments in terms of structure, aerodynamics, center of gravity and other aspects of the missile are often necessary.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Flugkörper bereitzustellen, der bei einfacher und kostengünstiger Herstellung und Montage einen sicheren, zuverlässigen und flexiblen Betrieb ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a missile that allows for a simple and cost-effective production and assembly safe, reliable and flexible operation.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Flugkörper, der einen Grundkörper, eine Antriebseinheit und einen Energiespeicher umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass der Flugkörper eine Längsachse aufweist, wobei sich der Grundkörper entlang der Längsachse erstreckt. Die Antriebseinheit ist elektrisch betreibbar und von dem Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Energiespeicher innerhalb des Grundkörpers, entlang der Längsachse verschiebbar angeordnet ist. Auf diese Weise ist der Schwerpunkt des Flugkörpers variierbar.The object is achieved by the features of claim 1. Thus, the object is achieved by a missile comprising a main body, a drive unit and an energy storage. It is provided that the missile has a longitudinal axis, wherein the base body extends along the longitudinal axis. The drive unit is electrically operable and can be supplied with electrical energy from the energy store. According to the invention, it is provided that the energy store is arranged displaceably within the main body along the longitudinal axis. In this way, the focus of the missile is variable.
Dieses ist insbesondere auch dann möglich, wenn der Flugkörper sich im Flug befindet.This is especially possible when the missile is in flight.
Bei bisherigen Flugkörpern ist die Lage des Schwerpunktes konstruktiven Anforderungen unterworfen. Eine Anforderung ist z. B. bei panzerbrechenden Wirksystemen, dass das Wirkmittel so weit wie möglich an der Nase des Flugkörpers liegen soll. Durch das hohe Verhältnis bei Kleinflugkörpern zwischen Wirksystemmasse und Triebwerksmasse zur Gesamtmasse sind das Wirksystem und das Antriebssystem daher für die weitere Konstruktion ein entscheidender Designtreiber. Weitere nicht erwünschte Schwerpunktverschiebungen ergeben sich während des Fluges bei konventionell angetriebenen Flugkörpern durch Abbrand des Treibstoffs. Somit ist das Stabilitätsmaß, und damit auch die Agilität eines konventionellen Flugkörpers, bereits durch den Entwurf des Flugkörpers festgelegt und kann nachträglich nicht mehr aktiv verändert werden. Wegen der beschriebenen Schwerpunktverschiebungen durch Treibstoffverbrauch ist das Stabilitätsmaß immer ein ungünstiger Kompromiss. Hier erlaubt die Erfindung durch ein entsprechendes Positionieren und/oder Verschieben des Energiespeichers, den Schwerpunkt des Flugkörpers festzulegen und/oder zu variieren. Der Energiespeicher ist vorteilhafterweise ein Akkumulator, sodass sich das Gewicht des Flugkörpers auch mit zunehmender Flugzeit nicht verändert. Somit ist eine akkurate und flexible Einstellung des Schwerpunktes möglich.In previous missiles, the location of the center of gravity is subject to design requirements. One requirement is z. As in armor-piercing systems of action that the agent should be as far as possible on the nose of the missile. Due to the high ratio of small missiles between the mass of the active mass and the mass of the engine to the total mass, the active system and the drive system are therefore a decisive design driver for further construction. Other undesirable shifts in focus arise during flight in conventionally powered missiles by combustion of the fuel. Thus, the stability measure, and thus the agility of a conventional missile, already determined by the design of the missile and can not be actively changed later. Because of the described shifts in focus due to fuel consumption, the stability measure is always an unfavorable compromise. Here the allowed Invention by a corresponding positioning and / or moving the energy storage to set the focus of the missile and / or to vary. The energy storage is advantageously an accumulator, so that the weight of the missile does not change with increasing flight time. Thus, an accurate and flexible adjustment of the center of gravity is possible.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The dependent claims have advantageous developments of the invention to the content.
Bevorzugt ist der Energiespeicher durch eine Verschiebungseinheit verschiebbar. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Energiespeicher während des Fluges des Flugkörpers von der Verschiebungseinheit verschiebbar ist. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Energiespeicher vor dem Flug durch die Verschiebungseinheit verschiebbar ist, um den Energiespeicher anschließend zu arretieren, sodass der Energiespeicher während des Fluges fixiert ist.Preferably, the energy storage is displaceable by a displacement unit. It is provided in particular that the energy storage during the flight of the missile of the displacement unit is displaceable. Alternatively, it is preferably provided that the energy storage device is displaceable by the displacement unit before the flight in order to subsequently lock the energy store, so that the energy store is fixed during the flight.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verschiebungseinheit ein Schienensystem. Das Schienensystem ist vorteilhafterweise entlang der Längsachse orientiert, wobei der Energiespeicher auf dem Schienensystem verschiebbar und feststellbar ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, the displacement unit comprises a rail system. The rail system is advantageously oriented along the longitudinal axis, wherein the energy storage is displaceable and lockable on the rail system.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Verschiebungseinheit eine Spindel auf, die von einem Elektromotor antreibbar ist. Der Energiespeicher ist bevorzugt derart mit der Spindel verbunden, dass eine Rotation der Spindel eine Verschiebung des Energiespeichers bewirkt. Auf diese Weise ist der Energiespeicher auch während eines Fluges des Flugkörpers verschiebbar, in dem der Elektromotor die Spindel antreibt. Besonders vorteilhaft ist außerdem vorgesehen, dass die Spindel eine Selbsthemmung aufweist, sodass eine selbstständige Bewegung des Energiespeichers verhindert ist.In a further particularly advantageous embodiment, the displacement unit has a spindle that can be driven by an electric motor. The energy store is preferably connected to the spindle in such a way that a rotation of the spindle causes a displacement of the energy store. In this way, the energy storage is displaceable during a flight of the missile, in which the electric motor drives the spindle. Particularly advantageous is also provided that the spindle has a self-locking, so that an independent movement of the energy storage is prevented.
Der Flugkörper weist vorteilhafterweise zumindest zwei Tragflächen auf. Alternativ oder zusätzlich weist der Flugkörper aerodynamische Steuerflächen auf. Dabei ist vorgesehen, dass die aerodynamischen Steuerflächen und/oder die Tragflächen an dem Grundkörper angeordnet sind. Sollten lediglich zwei Tragflächen vorgesehen sein, so wird der Flugkörper vorteilhafterweise über einen „Bank to Turn”-Lenkmodus in das Ziel geführt. Sind mehr als zwei Tragflächen vorgesehen, so wird der Flugkörper vorteilhafterweise über einen „Skid to Turn”-Modus in das Ziel geführt. Als Alternative zu den aerodynamischen Steuerflächen ist außerdem vorgesehen, dass Strahlruder an dem Grundkörper angeordnet sind. Besonders vorteilhaft sind Strahlruder und aerodynamische Steuerflächen gleichzeitig verwendbar.The missile advantageously has at least two wings. Alternatively or additionally, the missile has aerodynamic control surfaces. It is provided that the aerodynamic control surfaces and / or the wings are arranged on the base body. If only two wings are provided, the missile is advantageously guided via a "bank to turn" steering mode in the target. If more than two wings are provided, the missile is advantageously guided into the target via a "skid to turn" mode. As an alternative to the aerodynamic control surfaces is also provided that thrusters are arranged on the base body. Particularly advantageous thrusters and aerodynamic control surfaces are used simultaneously.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Tragflächen und/oder die Steuerflächen in den Grundkörper einklappbar. Dieses ermöglicht insbesondere das Starten des Flugkörpers aus einem Behälter oder aus einem richtbaren Startrohr. Somit ist eine Handhabung des Flugkörpers sehr flexibel.In a particularly advantageous embodiment, the wings and / or the control surfaces are folded into the body. This allows in particular the launching of the missile from a container or from a directional launch tube. Thus, a handling of the missile is very flexible.
Vorteilhafterweise ist der Flugkörper aus metallischen Komponenten und/oder aus Faserverbundwerkstoff und/oder aus expandiertem Polypropylen und/oder aus anderen Kunststoffwerkstoffen gefertigt.Advantageously, the missile is made of metallic components and / or fiber composite material and / or expanded polypropylene and / or other plastic materials.
Um eine Navigation und/oder Zielerfassung zu ermöglichen, ist außerdem vorteilhafterweise ein Suchkopf vorgesehen. Der Suchkopf ist insbesondere an einem Ende des Grundkörpers angeordnet, wobei der Suchkopf von einem Radom abgedeckt ist. Das Radom weist bevorzugt eine aerodynamisch günstige Form auf, um den Luftwiderstand des Flugkörpers zu verringern. Der Suchkopf umfasst insbesondere ein Gimbalplattformsystem, mit dem Ziele unabhängig von der Flugrichtung des Flugkörpers anvisierbar sind.In addition, to enable navigation and / or target detection, a seeker head is advantageously provided. The seeker head is arranged in particular at one end of the main body, wherein the seeker head is covered by a radome. The radome preferably has an aerodynamically favorable shape in order to reduce the aerodynamic drag of the missile. In particular, the seeker head comprises a gimbal platform system with which targets can be sighted independently of the direction of flight of the missile.
Die Antriebseinheit des Flugkörpers ist insbesondere eine elektrische Antriebseinheit. Die Antriebseinheit ist außerdem bevorzugt derart ausgebildet, dass diese ein Propellermodul und/oder Impellermodul umfasst. Die benötigte elektrische Energie zum Betreiben des Propellermoduls und/oder des Impellermoduls ist dem Energiespeicher entnehmbar. Durch die elektrische Ausgestaltung der Antriebseinheit ist der Schub des Flugkörpers vorteilhafterweise variierbar.The drive unit of the missile is in particular an electric drive unit. The drive unit is also preferably designed such that it comprises a propeller module and / or impeller module. The required electrical energy for operating the propeller module and / or the impeller module can be removed from the energy store. Due to the electrical configuration of the drive unit of the thrust of the missile is advantageously variable.
Schließlich ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Flugkörper eine Wirkeinheit aufweist. Mit der Wirkeinheit ist ein Ziel bekämpfbar, wobei dieses mit nicht letalen Wirkmitteln und/oder mit letalen Wirkmitteln geschehen kann. Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass Wirkeinheiten mit unterschiedlichen Massen verwendbar sind, ohne dass dabei der Schwerpunkt des Flugkörpers verändert wird, da eine Schwerpunktverschiebung durch die unterschiedlichen Massen der verschiedenen Wirkeinheiten durch entsprechendes Verschieben des Energiespeichers entlang der Längsachse ausgleichbar ist.Finally, it is particularly preferred that the missile has an active unit. A target can be combated with the active unit, and this can be done with non-lethal agents and / or with lethal agents. In this case, it is particularly advantageous that active units with different masses can be used, without the center of gravity of the missile being changed, since a shift in center of gravity can be compensated for by the different masses of the different active units by corresponding displacement of the energy accumulator along the longitudinal axis.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen istThe invention will now be described in detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawings is
Außerdem weist der Flugkörper
In dem in
Die in
Der vordere Bereich des Flugkörpers
Hinter dem Radom
Der Flugkörper
Da die Antriebseinheit
Außerdem weist der Flugkörper
Über ein ebenfalls nicht näher dargestelltes satellitengestütztes Ortungssystem mit Antenne kann eine Positionsbestimmung erfolgen, um den Flugkörper
Außerdem weist der Flugkörper
Die Daten aller sensorischen Einrichtungen und Informationen aus dem bidirektionalen Datenlink werden in dem Flugführungssystem verarbeitet. Das Flugführungssystem steuert das Schubkommando, die Position des Energiespeichers
Die von dem Flugführungssystem bereitgestellten Steuerkommandos dienen sowohl der Ansteuerung der Aktuatoren zur Betätigung der Steuerflächen
Schließlich ist vorgesehen, dass der Flugkörper
Der Flugkörper
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in
Im dritten Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinheit
Als Alternative zu der zuvor beschriebenen Steuerung ist es in allen Ausführungsbeispielen außerdem möglich, den Flugkörper
Als weitere Alternative ist auch möglich, dass die Antriebseinheit
Es ist somit ersichtlich, dass der erfindungsgemäße Flugkörper
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Flugkörpermissile
- 22
- Tragflächenwings
- 33
- Steuerflächencontrol surfaces
- 44
- Energiespeicherenergy storage
- 55
- Spindelspindle
- 66
- Elektromotorelectric motor
- 77
- Antriebseinheitdrive unit
- 88th
- Grundkörperbody
- 99
- Suchkopfseeker
- 1010
- RadomRadom
- 1111
- Wirkeinheiteffective unit
- 1212
- Motorengine
- 1313
- ImpellermodulImpellermodul
- 1414
- Lufteinlassair intake
- 1515
- Düsejet
- 1616
- Düsenservonozzles servo
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007012799 B3 [0002] DE 102007012799 B3 [0002]
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102014010109.6A DE102014010109A1 (en) | 2014-07-08 | 2014-07-08 | missile |
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